绘制声音频率的波纹动画效果

作者: SpikeKing | 来源:发表于2016-02-12 14:46 被阅读3961次

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    Music

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    Android

    在一些音乐类应用中, 经常会展示随着节奏上下起伏的波纹信息, 这些波纹形象地传达了声音信息, 可以提升用户体验, 那么是如何实现的呢? 可以使用Visualizer类获取当前播放的声音信息, 并绘制在画布上, 使用波纹展示即可. 我来讲解一下使用方法.

    主要
    (1) Visualizer类提取波纹信息的方式.
    (2) 应用动态权限管理的方法.
    (3) 分离自定义视图的展示和逻辑.

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    1. 基础准备

    Android 6.0引入动态权限管理, 在这个项目中, 会使用系统的音频信息, 因此把权限管理引入这个项目, 参考. Gradle配置引入了Lambda表达式, 参考.

    页面布局, 使用自定义的波纹视图控件.

        <!--波纹视图-->
        <me.chunyu.spike.wcl_visualizer_demo.visualizers.WaveformView
            android:id="@+id/main_wv_waveform"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"/>
    

    效果


    波纹

    2. 首页逻辑

    添加动态权限管理, 在启动页面时, 获取应用所需的音频权限.
    RendererFactory工厂类创建波纹的绘制类SimpleWaveformRender.
    startVisualiser方法获取当前播放音乐的音频信息.
    注意页面关闭, 在onPause时, 释放Visualiser类.

    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    
        private static final int CAPTURE_SIZE = 256; // 获取这些数据, 用于显示
        private static final int REQUEST_CODE = 0;
    
        // 权限
        private static final String[] PERMISSIONS = new String[]{
                Manifest.permission.RECORD_AUDIO,
                Manifest.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS
        };
    
        @Bind(R.id.main_wv_waveform) WaveformView mWvWaveform; // 波纹视图
    
        private Visualizer mVisualizer; // 音频可视化类
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            ButterKnife.bind(this);
    
            RendererFactory rendererFactory = new RendererFactory();
            mWvWaveform.setRenderer(rendererFactory.createSimpleWaveformRender(ContextCompat.getColor(this, R.color.colorPrimary), Color.WHITE));
        }
    
        @Override protected void onResume() {
            super.onResume();
    
            PermissionsChecker checker = new PermissionsChecker(this);
    
            if (checker.lakesPermissions(PERMISSIONS)) {
                PermissionsActivity.startActivityForResult(this, REQUEST_CODE, PERMISSIONS);
            } else {
                startVisualiser();
            }
        }
    
        @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
            super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
            if (requestCode == REQUEST_CODE && resultCode == PermissionsActivity.PERMISSIONS_DENIED) {
                finish();
            }
        }
    
        // 设置音频线
        private void startVisualiser() {
            mVisualizer = new Visualizer(0); // 初始化
            mVisualizer.setDataCaptureListener(new Visualizer.OnDataCaptureListener() {
                @Override
                public void onWaveFormDataCapture(Visualizer visualizer, byte[] waveform, int samplingRate) {
                    if (mWvWaveform != null) {
                        mWvWaveform.setWaveform(waveform);
                    }
                }
    
                @Override
                public void onFftDataCapture(Visualizer visualizer, byte[] fft, int samplingRate) {
    
                }
            }, Visualizer.getMaxCaptureRate(), true, false);
            mVisualizer.setCaptureSize(CAPTURE_SIZE);
            mVisualizer.setEnabled(true);
        }
    
        // 释放
        @Override protected void onPause() {
            if (mVisualizer != null) {
                mVisualizer.setEnabled(false);
                mVisualizer.release();
            }
            super.onPause();
        }
    }
    

    Visualizer类
    new Visualizer(0), 初始化; setCaptureSize, 获取波纹数量; setEnabled, 启动监听;
    setDataCaptureListener, 第一个参数是回调, 使用WaveFormData或FftData; 第二个是更新率; 第三个是判断使用WaveFormData; 第四个是判断使用FftData, 第三\四个均与回调的返回值有关.


    3. 波纹视图

    页面框架, 分离显示和逻辑, 使用接口渲染, 输入画布Canvas和波纹Waveform.

    /**
     * 音频波纹视图
     * <p>
     * Created by wangchenlong on 16/2/11.
     */
    public class WaveformView extends View {
    
        private WaveformRenderer mRenderer; // 绘制类
        private byte[] mWaveform; // 波纹形状
    
        public WaveformView(Context context) {
            super(context);
        }
    
        public WaveformView(Context context, AttributeSet attrs) {
            super(context, attrs);
        }
    
        public WaveformView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
            super(context, attrs, defStyleAttr);
        }
    
        @TargetApi(21)
        public WaveformView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
            super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
        }
    
        public void setRenderer(WaveformRenderer renderer) {
            mRenderer = renderer;
        }
    
        public void setWaveform(byte[] waveform) {
            mWaveform = Arrays.copyOf(waveform, waveform.length); // 数组复制
            invalidate(); // 设置波纹之后, 需要重绘
        }
    
        @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {
            super.onDraw(canvas);
            if (mRenderer != null) {
                mRenderer.render(canvas, mWaveform);
            }
        }
    }
    

    数组复制Arrays.copyOf(), 在设置波纹后重绘页面invalidate().


    4. 波纹逻辑

    核心部分renderWaveform, 渲染波纹.
    把页面分为网格样式, 根据波纹值, 绘制曲线; 没有波纹, 绘制居中水平直线.

    /**
     * 波纹渲染逻辑
     * <p>
     * Created by wangchenlong on 16/2/12.
     */
    public class SimpleWaveformRenderer implements WaveformRenderer {
    
        private static final int Y_FACTOR = 0xFF; // 2的8次方 = 256
        private static final float HALF_FACTOR = 0.5f;
    
        @ColorInt private final int mBackgroundColor;
        private final Paint mForegroundPaint;
        private final Path mWaveformPath;
    
        private SimpleWaveformRenderer(@ColorInt int backgroundColor, Paint foregroundPaint, Path waveformPath) {
            mBackgroundColor = backgroundColor;
            mForegroundPaint = foregroundPaint;
            mWaveformPath = waveformPath;
        }
    
        public static SimpleWaveformRenderer newInstance(@ColorInt int backgroundColor, @ColorInt int foregroundColour) {
            Paint paint = new Paint();
            paint.setColor(foregroundColour);
            paint.setAntiAlias(true); // 抗锯齿
            paint.setStrokeWidth(8.0f); // 设置宽度
            paint.setStyle(Paint.Style.STROKE); // 填充
    
            Path waveformPath = new Path();
    
            return new SimpleWaveformRenderer(backgroundColor, paint, waveformPath);
        }
    
        @Override public void render(Canvas canvas, byte[] waveform) {
            canvas.drawColor(mBackgroundColor);
            float width = canvas.getWidth();
            float height = canvas.getHeight();
    
            mWaveformPath.reset();
    
            // 没有数据
            if (waveform != null) {
                // 绘制波形
                renderWaveform(waveform, width, height);
            } else {
                // 绘制直线
                renderBlank(width, height);
            }
    
            canvas.drawPath(mWaveformPath, mForegroundPaint);
        }
    
        private void renderWaveform(byte[] waveform, float width, float height) {
            float xIncrement = width / (float) (waveform.length); // 水平块数
            float yIncrement = height / Y_FACTOR; // 竖直块数
            int halfHeight = (int) (height * HALF_FACTOR); // 居中位置
            mWaveformPath.moveTo(0, halfHeight);
            for (int i = 1; i < waveform.length; ++i) {
                float yPosition = waveform[i] > 0 ?
                        height - (yIncrement * waveform[i]) : -(yIncrement * waveform[i]);
                mWaveformPath.lineTo(xIncrement * i, yPosition);
            }
            mWaveformPath.lineTo(width, halfHeight); // 最后的点, 水平居中
        }
    
        // 居中画一条直线
        private void renderBlank(float width, float height) {
            int y = (int) (height * HALF_FACTOR);
            mWaveformPath.moveTo(0, y);
            mWaveformPath.lineTo(width, y);
        }
    }
    

    绘制移动moveTo, 绘制直线lineTo.


    效果


    动画

    通过绘制波纹, 可以类似地绘制一些连续数据, 更加直观地展示, 提升用户体验.

    参考

    That's all! Enjoy it!

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      网友评论

      • trayliu_小马过河:new Visualizer(0) 请问这样初始化代表什么? 正常传入的不应该是audioSessionID么?而这个ID又是根据mediaplayer 生成的啊
      • df043b6827b2:博主,请问这个FFT产生的频谱图吗?
        SpikeKing:@Varrian 有源码.
      • 穿裤衩闯天下:这个是否可以有选择的绘制某些点,现在看应该是绘制了所有,波动很大,能否从开头到结尾选择一些点,大致展示声波的样式,有机会研究下博主代码看看
        SpikeKing:@穿裤衩闯天下 恩, 应该可以~你探索一下.
      • 小鄧子:厉害啦

      本文标题:绘制声音频率的波纹动画效果

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/gosukttx.html